Aplicação de torque de instalação inadequado

Em um estudo de 1999, implantes e abutments de dois sistemas com conexão cônica interna, Astra Tech (3,5 e 4mm de diâmetro, com 11º de inclinação do cone) e ITI-Straumann (4mm de diâmetro, com 8º de inclinação do cone) foram montados em dispositivo de aplicação de torque, e diversos torques de aperto foram aplicados: 4, 7, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 100, 200 e 300Ncm, e até a fratura. Os torques de desaperto foram medidos, avaliando a influência da angulação do cone interno, da área de superfície de contato dos cones, da contaminação com saliva e do tempo de espera para o desaperto. Nos resultados, o autor descreveu que o torque de afrouxamento excedeu o torque de aperto apenas nos mais altos níveis de torque, quase ao nível de fratura do componente, quando deformações plásticas foram esperadas. Para os níveis de torque de 4 a 50Ncm, tanto em ambiente seco quanto em ambiente úmido, o torque de desaperto foi de 80 a 90% do torque de

83

aperto. Não houve diferença significativa dos resultados em ambiente seco ou úmido (Norton, 1999).

Em um estudo conduzido por Gratton et al. (2001), foram comparados o micromovimento e a fadiga dinâmica em conexões parafusadas, em função do torque de instalação aplicado aos parafusos dos abutments, testados sob carregamento mastigatório simulado. Quinze implantes de hexágono externo foram utilizados. Foram confeccionadas 15 coroas metálicas idênticas, divididas em 3 grupos de 5. No grupo A, as coroas foram torqueadas com torque de 32Ncm, de acordo com as instruções do fabricante; este grupo serviu como controle. No grupo B, as coroas foram torqueadas com 16Ncm, e no grupo C, com 48Ncm. Uma máquina de testes mecânicos aplicou carga cíclica entre 20 e 130N, com freqüência de 6 Hz em um ponto determinado das coroas. Sensores de tensão foram instalados nas coroas, e registraram as micromovimentações após 100, 500, 1.000, 5.000, 10.000, 50.000 e 100.000 ciclos. Os autores verificaram que o grupo torqueado com 16Ncm apresentou maior micromovimentação do que os grupos torqueados com 32 e 48Ncm, em todos os intervalos de ciclos. Os autores concluíram que:

i. A micromovimentação das interfaces implante/abutment se manteve constante ao longo dos 100.000 ciclos para todos os grupos, indicando que não ocorreu fadiga das conexões parafusadas;

ii. As conexões parafusadas que foram sub-apertadas com 16Ncm (pré- carga inadequada) apresentaram micromovimentação significativamente maior na interface implante/abutment;

iii. As conexões parafusadas que foram sobre-apertadas com 48Ncm apresentaram a menor quantidade de micromovimentação, sem dano aparente ao sistema devido ao sobreaperto;

iv. A abertura máxima da interface implante/abutment foi calculada em 17µm quando o abutment foi torqueado em 16Ncm e carga de 130N foi aplicada.

Mitrani et al. (2001) compararam a precisão de 10 aparelhos eletrônicos de aplicação de torque (DEA 020, Nobel) com mais de 5 anos de uso clínico, com 4 aparelhos semelhantes novos, para verificar se o uso clínico altera a precisão da medida de torque nestes aparelhos. Para tanto, os conjuntos implante/abutment foram instalados em torquímetro digital, e o torque real de cada aparelho foi verificado, durante a aplicação de torques de instalação de 10, 20 e 32Ncm, nas programações de velocidades alta e baixa. Os autores verificaram que não houve diferença estatística entre os aparelhos usados e os aparelhos novos. Com isso, os autores concluíram que não houve alteração significante na precisão dos aparelhos após 5 anos de uso clínico.

Segundo Siamos et al. (2002), o parafuso de uma conexão parafusada só afrouxa se as forças externas que induzem a separação das partes for maior que a força que as mantêm unidas. Portanto, as forças de separação da conexão não devem ser eliminadas, mas sim mantidas abaixo do limite das forças de união. Portanto, os dois principais fatores envolvidos em manter os parafusos dos implantes apertados são: maximizar a força de travamento e minimizar as forças de separação da conexão. A força da conexão é afetada mais pela força de travamento do que pela resistência dos parafusos. A força de travamento é proporcional ao torque de aperto. Torques baixos permitem separação da conexão e resultam em fadiga do parafuso ou afrouxamento. Torques excessivos podem causar a falha do parafuso ou deformação das roscas do parafuso. O objetivo deste estudo foi verificar se o torque de aperto afeta o afrouxamento de parafusos sob condições de

85

carregamento mecânico simuladas. Abutments foram instalados com torques de 25, 30, 35 e 40Ncm. Os autores concluíram que:

i. O reaperto de parafusos 10 minutos após a aplicação do torque inicial deveria ser realizado rotineiramente;

ii. Aumentar o torque para parafuso de abutments acima de 30Ncm poderia ser beneficial para a estabilidade implante/abutment, e reduzir o afrouxamento de parafusos.

Standlee et al. (2002) avaliaram a precisão de 3 modelos de catracas torquímetro. Segundo os autores, apertos manuais dos parafusos de implantes apresentam erros de 15% a 48% do torque desejado. Operadores inexperientes tendem a sub-torquear os parafusos, enquanto operadores experientes tendem a sobre-torqueá-los. Os resultados dos testes mostraram que existiram variações consideráveis entre os modelos de torquímetros mecânicos.

No mesmo ano, Tan e Nicholls (2002) avaliaram a pré-carga induzida em parafusos protéticos de ouro por diferentes tipos de dispositivos: um torquímetro manual, um torquímetro digital e através de apertos com chaves de fenda manuais. Para tanto, foram colocados sensores de tensão em um pilar do tipo Standard, que recebeu as forças de aperto dos diferentes dispositivos: 10Ncm dos torquímetros manual e digital, e aperto com chave manual. Os resultados mostraram diferenças significativas nos níveis de pré-carga obtidos utilizando os diferentes dispositivos. A pré-carga média foi de 291,2N para o torquímetro manual regulado para 10Ncm, 340,3N para o torquímetro digital regulado a 10Ncm velocidade baixa, 384,4N para o torquímetro digital velocidade alta, e 140,8N para o aperto com chave de fenda manual. Foram encontradas diferenças significativas também entre operadores utilizando o torquímetro manual. Os autores concluíram que o aperto de parafusos

protéticos com chaves de fenda manuais resulta em pré-carga insuficiente no parafuso protético, e que os dispositivos de aplicação de torque apresentam grandes variações entre eles, e devem ser recalibrados periodicamente.

O objetivo do estudo de Çehreli et al. (2004) foi comparar o torque aplicado por torquímetros manuais ITI novos e usados. Quinze torquímetros foram testados: 5 novos, 5 utilizados entre 50 e 200 vezes, e 5 utilizados entre 500 a 1000 vezes. Os torques aplicados por cada torquímetro foram avaliados nos níveis de 35Ncm e 15Ncm, através de sensores de tensão conectados a um sistema de aquisição de dados. Os resultados mostraram que os torquímetros novos aplicaram maiores torques que os usados, para o valor de 35Ncm. Os torques aplicados pelo grupo 3 foram aproximadamente 1,5Ncm menores do que os outros grupos para o valor de 35Ncm, e aproximadamente 1Ncm menor para o valor de 15Ncm. Como conclusão, os autores afirmaram que os torquímetros manuais ITI aplicaramm torques consistentes, embora pequena redução tenha ocorrido em consequência do uso clínico.

Segundo Cho et al. (2004) a causa mais provável da maioria dos afrouxamentos é o aperto inadequado do parafuso. Estes autores afirmaram que parafusos com encaixe sextavado para a chave de torque podem ser apertados em maior grau do que parafusos fendados. Este estudo avaliou longitudinalmente e comparou a frequência de afrouxamentos de parafusos em próteses sobre implantes de diâmetro regular (3,75mm e 4,0mm), com próteses sobre implantes de maior diâmetro (5,0mm e 6,0mm), apertados manualmente, e avaliou se a utilização de torquímetro diminuiria ou eliminaria este problema, caso ocorresse algum afrouxamento. Foram avaliados 213 implantes em 106 pacientes; 68 de diâmetro largo, e 145 de diâmetro regular. Os implantes largos apresentaram 5,8% de

87

afrouxamentos de parafusos, e os implantes de diâmetro regular 14,5%, após instalação das próteses com aperto manual dos parafusos. Quando os parafusos foram apertados com auxílio de torquímetro, não ocorreram mais afrouxamentos de parafusos. Os autores concluíram que os implantes de diâmetro largo apresentaram menor índice de afrouxamento que os implantes de diâmetro regular, quando apertados manualmente. Além disso, o uso de torquímetro para apertar os parafusos com o torque recomendado preveniu a ocorrência de afrouxamentos em todos os casos.

Segudo Khraisat et al. (2004), os parafusos de ouro que substituíram os antigos parafusos de titânio no sistema CeraOne, torqueados a 32Ncm, praticamente eliminaram o problema de afrouxamento de parafusos. Isto se deve à maior resistência à fratura e à tensão dos parafusos de ouro em relação aos parafusos de titânio, portanto, maior pré-carga pode ser gerada no parafuso de ouro. Elias et al. (2006) verificaram o torque de desaperto de parafusos com diferentes tipos de revestimento. Foram utilizados implantes de hexágono externo de 3,75mm de diâmetro e 13mm de comprimento. Os parafusos estudados foram: 1. liga de titânio sem revestimento; 2. liga de titânio com revestimento de TiCN; 3. liga de titânio com revestimento de TiN; 4. liga de titânio com revestimento de Parylene N; 5. liga de titânio com revestimento de Teflon. Na primeira parte do estudo, onze parafusos de cada grupo foram testados com torques de aperto de 20, 30, 32, 35 e 40 Ncm, e em seguida, os torques de desaperto foram verificados. Os resultados mostraram que, para todos os tipos de parafuso, o torque de desaperto foi inferior ao torque de aperto.

Moriya et al. (2006) relataram que cada componente protético possui um valor de torque adequado em Ncm para sua instalação; embora o torque de 20Ncm

tenha sido estabelecido como seguro para a preservação da osseointegração, alguns sistemas adotam torques acima de 20Ncm. Uma força de cisalhamento é transmitida à interface osso/implante na ausência de um dispositivo de contra- torque. Esta força exerce efeito adverso no osso adjacente ao implante. Assim como torques de aperto insuficientes são prejudiciais mecanicamente para a manutenção de uma conexão estável entre o implante e o abutment, estes torques excessivos também podem ser prejudiciais biologicamente. Se um implante rodar durante o aperto do parafuso, torna-se necessário decidir quanto tempo esperar pela re- integração do implante ou se deve ser removido. O objetivo deste estudo foi verificar se cargas rotacionais aplicadas sobre implantes em diferentes períodos de tempo após sua instalação afetam o seu processo de osseointegração. Foram utilizados 135 ratos machos divididos em 5 grupos: controle (sem rotação), rotação após 2 semanas, rotação após 4 semanas, rotação após 8 semanas, e rotação após 12 semanas. A rotação foi realizada em 90º manualmente. O torque para remoção do implante foi medido in vivo. Os resultados evidenciaram pouca diferença entre os grupos que receberam rotação e o grupo controle, que não recebeu rotação. A conclusão dos autores foi de que a osseointegração não foi afetada adversamente pelas tensões rotacionais.

Segundo Piermatti et al. (2006), a resistência do material do parafuso tem influência significante na pré-carga. Tipicamente, os fabricantes de conexões parafusadas recomendam aperto de 75% a 80% do limite de elasticidade do material, como reserva para evitar deformações permanentes. Entretanto, quanto mais resistente for o parafuso, maior a pré-carga que pode ser atingida. Isto é verdade apenas parcialmente, pois após certo ponto de aperto do parafuso, a fricção entre as roscas do implante e do parafuso se torna tão grande que o hexágono da

89

cabeça do parafuso espana ou a chave de instalação quebra. Ainda segundo estes autores, um aspecto que deveria ser considerado para a redução do afrouxamento de parafusos é a aplicação de maiores valores de torque. Nos desenhos dos parafusos atuais, valores de torque de 40 ou até 50Ncm podem ser aplicados sem ocorrer deformação plástica. O uso de valores mais altos de torque poderia aumentar a pré-carga, e forneceria aumento na resistência à separação da conexão e maior estabilidade ao parafuso.

Quek et al. (2006) investigaram a resistência à fadiga de implantes e abutments de hexágono externo com diâmetro regular, estreito e largo. Cinco amostras de cada combinação implante/abutment nos três diâmetros foram testadas com 3 níveis de torque: 20% abaixo do recomendado, exatamente o torque recomendado (32Ncm), e 20% acima do torque recomendado. Uma máquina de fadiga de carregamento rotacional foi utilizada para aplicar a carga de 21N, em ângulo de 45º em relação ao longo eixo das amostras. Esta carga produziu um momento de força efetivo de 35Ncm na interface implante/abutment. Foram realizados 5.000.000 ciclos, com freqüência de 14Hz, para todas as amostras. Houve diferença significativa nos resultados entre os diferentes diâmetros, mas não houve diferença entre os níveis de torque de aperto. Os resultados mostraram que as amostras de diâmetro largo apresentaram maior resistência à fadiga. Para situações clínicas, com cargas funcionais significantes, os implantes de diâmetro estreito poderiam apresentar maior risco de falha por fadiga.

No ano seguinte, Hill et al. (2007) testaram a habilidade de clínicos gerais para gerar pré-cargas nos parafusos de abutments utilizando chaves manuais em espaço limitado simulando a cavidade oral. Os resultados indicaram que o torque médio obtido pelo aperto com chave manual foi de 12,9Ncm, e apenas 6 dos 56

dentistas incluídos no estudo conseguiram aplicar torques acima de 20Ncm, valor inferior ao torque recomendado de 32Ncm para estes parafusos. Os autores concluíram que torquímetros mecânicos deveriam ser utilizados nas áreas posteriores da boca para estabelecer forças de pré-carga suficientes para os parafusos de abutment.

Segundo Guda et al. (2008), o controle de torque é o método primário utilizado na odontologia para aperto dos parafusos dos abutments, e os fabricantes especificam o torque no qual os parafusos devem ser apertados para atingir a pré- carga ideal. Entretanto, existe imprecisão inerente aos torquímetros em geral, e variação significante entre operadores e torquímetros. Isto significa que a pré-carga ideal pode não ocorrer de fato. Embora a pré-carga seja controlada pela aplicação de torque, ela também é afetada por outras variáveis, como fatores do desenho geométrico (o passo de rosca, as dimensões do sistema), as propriedades dos materiais dos componentes do implante (módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson), assim como condições ambientais que afetam as interações dos materiais (variação da fricção superficial devido ao estado de lubrificação das superfícies de contato do parafuso do abutment e do orifício do implante). É incerto o efeito destas variáveis na pré-carga obtida no complexo implante/abutment após aperto do parafuso. O objetivo deste estudo foi examinar a variabilidade inerente das propriedades do material, interações de superfície, e torque aplicado em um sistema de implante de hexágono externo para determinar a probabilidade obtenção dos valores desejados de pré-carga e identificar as variáveis que afetam significativamente a pré-carga. Com o uso de softwares, o parafuso do abutment foi submetido a um torque de aperto, e a pré-carga foi determinada por análise de elementos finitos. O programa de elementos finitos estava integrado a um software

91

de análise probabilística. Distribuições probabilísticas separadas foram determinadas para o coeficiente de fricção em ambientes com boa lubrificação e a seco. A análise probabilística foi realizada e a distribuição cumulativa de pré-carga foi determinada para cada ambiente. A partir dos resultados, os autores concluíram que a lubrificação das superfícies das roscas entre o parafuso do abutment e o orifício do implante afeta a pré-carga desenvolvida pelo complexo implante/abutment. Para as superfícies bem lubrificadas somente 50% dos implantes teriam valores de pré-carga dentro da variação aceitável. Esta probabilidade pode ser melhorada com a aplicação de um torque mais alto que o recomendado, ou de um torque com maior controle. É também sugerido que materiais com maior módulo de elasticidade deveriam ser utilizados na fabricação do parafuso do abutment para atingir maior pré-carga.

Em um estudo no mesmo ano Quek et al. (2008) avaliaram a resistência à fadiga de quatro desenhos de interface implante/abutment:

i. Brånemark-CeraOne; (Nobel Biocare, Gotemburgo, Suécia); hexágono externo;

ii. 3i Osseotite-STA abutment (Biomet 3i, Palm Beach Gardens, Flórida, EUA); hexagono externo;

iii. Replace Select-Easy abutment (Nobel Biocare, Gotemburgo, Suécia); câmeras em tubo;

iv. Lifecore Stage-1-COC abutment (Lifecore Biomedical, Minnesota, EUA). Foram aplicados 3 níveis diferentes de torque de aperto (recomendado, -20% do recomendado, +20% do recomendado) aos 4 sistemas de implantes. Foram formados 12 grupos com 5 amostras em cada grupo. A máquina de fadiga por carregamento rotacional submeteu as amostras a um momento de flexural de

35Ncm aplicado de forma senoidal, à frequência de 14Hz. O número de ciclos até a falha foi registrado. Um corte de 5.000.000 ciclos foi aplicado como limite máximo de ciclagem. As seguintes falhas foram observadas:

 2 falhas nos implantes e 1 falha no parafuso do abutment no sistema Brånemark;

 5 falhas nos parafusos dos abutments e 4 falhas nos implantes do sistema 3i;  1 falha no implante no sistema Replace Select;

 5 falhas no abutment do sistema Lifecore.

 Houve diferença estatística no número de falhas entre os grupos de torque - 20% e +20%.

Os autores concluíram que a resistência à fadiga e a localização das falhas são específicas de cada sistema, e são relacionadas às características do desenho das combinações implante/abutment. Além disso, ressaltaram a importância de utilizar o nível de torque recomendado pelos fabricantes.

Valee et al. (2008) compararam a precisão de torquímetros mecânicos por fricção (desarmam quando atingem o torque específico) com torquímetros mecânicos por molas (possuem escala de torque que é observada visualmente) na aplicação de valores de torque específicos. Foram utilizados 5 torquímetros mecânicos de 6 fabricantes distintos, num total de 30 torquímetros novos. 3 tipos eram por fricção e 3 tipos eram com molas. Para avaliação do torque aplicado, os torquímetros foram ligados a sensores de tensão. Os picos de torque foram registrados pelos sensores, e o procedimento de aplicação de torque foi repetido 50 vezes para cada torquímetro. Os resultados do estudo foram significativamente favoráveis aos torquímetros mecânicos com molas. Os autores concluíram que os

93

torquímetros com molas são significativamente mais precisos que os torquímetros por fricção na obtenção de valores de torque específicos.

Choi et al. (2009) avaliaram os efeitos de diferentes técnicas, forças e métodos de aperto de parafusos nas tensões de pré-carga geradas em uma estrutura metálica bem adaptada sobre implantes de conexão cônica interna (Astra), parafusada diretamente sobre os implantes em modelos de gesso feitos a partir de moldagem de transferência da estrutura. Os resultados demonstraram que a técnica em dois passos para atingir o torque desejado gerou maiores tensões que a técnica para atingir o torque desejado em passo único.

2.2 FORÇAS MASTIGATÓRIAS, CICLOS MASTIGATÓRIOS, E ÁREA EFETIVA